鸡驯化后随着人类活动迁徙到世界各地,在自然选择和人工选择的共同作用下,适应了不同农业生态区的环境。家鸡饲喂数量多,分布范围广,繁殖周期短,是研究温度适应性的良好模型。高通量测序技术的快速发展为人类研究鸡的复杂性状提供了新视角,但爆炸式增长的数据尚未得到有效的整理,归类和分析。在本研究中,我们从基因组角度对鸡的寒冷适应和热适应进行了解析;并构建了一个鸡的多组学综合数据库。具体研究结果如下:1.Chantecler鸡是加拿大的地方品种,能够适应极端寒冷的环境,然而,其寒冷适应性还未被探究,本研究中,我们对10只Chantecler鸡和世界上121只不同品种的鸡的全基因组进行了分析,结果发现Chantecler鸡来源于商品鸡,且近交程度很高;基于全基因组选择信号检测,我们发现了两个重要的候选区域,包含了与寒冷适应性相关的候选基因ME3,DDIAS,PRSS23,PRCP,FAM181B和ZNF536;此外,我们还发现,Chantecler鸡和中国北方耐寒鸡通过平行进化的模式来适应寒冷环境。我们的研究结果表明,20世纪初的专门化的商品鸡具有足够的遗传多样性,可以在很短的时间内适应极端寒冷的环境,这些发现丰富了我们对商业品种适应潜力的理解。2.我们对来自印度尼西亚、印度和沙特阿拉伯的三种热带地方鸡以及它们的合集进行基因组分析,解析了不同地方鸡的热适应性。分析发现中国北方地方鸡与三种热带地方鸡的亲缘关系较远,而沙特阿拉伯地方鸡与印度地方鸡的亲缘关系较近;全基因组选择扫描分析鉴定到的可靠的候选基因都是每个群体独有的候选基因,它们都与神经调节、血管功能、免疫功能、脂质代谢、肾脏发育和功能有关,进而参与热环境下的适应进程;虽然本研究成功鉴定到了一个共有的热适应性基因,但其不能被其他分析验证。我们的研究结果表明鸡的热适应性并非单一基因的变异引起的,而是不同地方品种在相似选择压力下平行进化的结果,我们的研究为鸡对热带气候的快速适应提供了合理的解释,并为家禽的育种提供了实用价值。3.多组学数据可以为探究复杂性状潜在的因果变异,基因以及潜在的遗传机制提供一个立体的视角,然而,对于包括鸡在内的许多非哺乳动物而言,这些资源没有被很好的整合和利用,进而限制了这些物种的遗传研究和分子育种进程。因此,我们构建了一个鸡多组学综合数据库（Galbase,http://animal.nwsuaf.edu.cn/Chicken Var）,该数据库整合了928个重测序基因组、429个转录组、379个表观基因组、14519个QTL条目和6692个associations,共检测到2167万个SNPs、271万个In Dels和47万个顺式调控元件。Galbase允许用户检索地理地图中的变异信息,热图中的基因表达谱和峰值模式中的表观基因组信号,还提供了基于多组学数据的基因,区域和位点的批注释模块。Galbase还提供了一些便利的工具,如UCSC Genome Browser、Wash U Epigenome Browser、BLAT、BLAST和Lift Over,以方便序列特征的搜索,可视化和分析。所有这些模块和功能使Galbase成为解析鸡的复杂性状的遗传变异的有利资源和工具,也为研究人员提供了对鸡进行深入的功能研究的新途径。综上,本研究从全基因组水平对鸡的寒冷适应性和热适应性进行了解析,为鸡的品种改良和新品种培育奠定了分子基础;同时,我们构建了一个鸡的多组学综合数据库,为解析鸡的复杂性状的分子机制提供了有利的工具。